光學纖維

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光學纖維是中國科技名詞。

世界上所有的國家中，只有我們中國的文化是始終沒有間斷過的傳承下來，也只有 「漢字」是世界上唯一的古代一直演變過來沒有間斷過的文字形式。

目錄

名詞解釋

光學纖維（optical fiber）是指用於傳導光的人造纖維。又稱光導纖維，簡稱光纖。基本結構是圓柱形的細長絲，直徑在1—100微米之間。製造光纖的材料最常用的是二氧化硅（石英），也有用多組分玻璃或有機玻璃等。光纖的材料都要高度透明，對材料的純度要求非常高，如通信用的光纖其材料純度有的要求達到8個9以上。如果材料的純度低，光在傳輸過程中的衰減就會很快。光纖的製造過程是將材料放在高溫爐中熔化，經高速拉製成細絲。拉制工藝要求拉出的絲粗細均勻，符合光學要求。使用的光纖有兩種類型：一種是反射型光纖，利用光的全反射使光沿折射路徑在光纖內傳播；另一種是折射型光纖，利用折射率逐漸變化使光沿曲線路徑在光纖內傳播。

光纖的應用

光纖從20世紀60年代進入工業生產以來，理論研究和生產工藝都迅速發展，現略作介紹如下。

非相關傳光束

將多根光纖捆成一束用於傳光，就成為傳光束。僅用於傳光時，輸出端面上各根光纖的排列並不需要與輸入端面上的排列一一對應，這種傳光束稱為非相關傳光束。優點是：①可以彎曲傳光。直徑為50微米的光纖可彎成1.0毫米的半徑，光纖既不會碎裂，對傳光效率的影響也很小。②入射光的孔徑可以很大，有需要時可做到N.A.=1。③光束中各根光纖可任意組合或分開。④光束的橫截面可任意改變形狀。傳光束通常作成一條繩狀，常用於將光傳進或傳出普通光學系統不能到達的或危險的地方，尤其是需要較強光照明而又怕熱的儀器設備。有的傳光束一端捆在一起，另一端則分開，成為分叉傳光束，以便將一個光源的光通過各支分叉傳到需要光的各處。

相關傳光束

光束中的光纖都平行排列，每根光纖兩端在光束端面上的位置相對應，這樣的傳光束就稱為相關傳光束。傳光時每根光纖單獨傳遞一個信息元，合起來便能將圖像從一端傳到另一端。這樣的傳光束稱為傳像束，通常用作纖維內窺鏡，已在工業和醫療中普遍使用。

光纖面板

將多根光纖聚配成一定的幾何結構。經熱溶、加壓、切斷和研磨而成，已廣泛用作各種陰極射線管和攝像管的面板。特點是有很高的集光能力，可消除用普通玻璃面板對成像所造成的變形。

光纖通信

利用光纖傳光束傳送信息。光纖通信容量大（一條光纖中可同時傳輸一萬多路電話）、成本低、損耗小、絕緣好、抗干擾性和保密性都好，而且光纖耐腐蝕性強，能自由彎曲傳輸。用金屬或塑料將多根光纖或多組光纖絞合在一起，加上包帶和護層而成的光纜，已逐漸取代了傳統的電纜，發展成為通信的重要工具。